系统自然观的丰富发展及其系统思考方式研究

第三节　系统自然观

自然观是人们对自然界的总看法、总观点。不同的人会根据自己的知识和经验而形成不同的自然观，但从一般意义上讲，每个时代都会产生与该时代和科学技术相适应的自然观。人类的自然观经历了古代朴素辩证法自然观、近代机械论形而上学自然观、辩证唯物主义自然观、系统自然观。系统自然观丰富发展了辩证唯物主义自然观，为人们提供了系统思考方式。

一、人类自然观的演替

1.古代朴素辩证法自然观

古代只有自然哲学，没有系统的以实验为基础的分门别类研究的近代意义上的自然科学，哲学与自然科学融为一体。自然科学处于初级阶段，因此，产生的自然观是一种朴素的辩证法的自然观，这是人类历史上自然观的最初形态。这种朴素辩证法的自然观认为，自然界是一幅相互联系、相互作用的整体，无穷无尽地交织起来的画面，其中没有任何东西是不动的或不变的，而是一切都在运动、变化、产生和消失。这种自然观表现为直观、理性和猜测，虽然能正确反映自然界的总画面的一般性质，但人们对自然界的认识尚未进入到分析解剖的程度，对构成总体的部分和细节不清楚，所以，对整体的认识是模糊的。这使得它不得不用哲学的思辨、猜测去把握，用哲学的思辨来编制自洽的理论，因而，带有直观、思辨和猜测的特点。

2.近代机械论形而上学的自然观

16世纪至17世纪，开始了实验与理性相结合的近代自然科学的发展。特别是牛顿在伽利略、开普勒等人研究的基础上建立了经典力学体系。它正确地反映了宏观物体的机械运动规律，为近代机械论自然观提供了重要的自然科学基础。

机械论自然观的基本观点是，世界是一部机器，由惰性物体组成，与思维的存在物——人——无关，物体的运动是由于外力的推动，遵循严格的机械决定的因果关系和严格的机械决定论。机械论自然观摒弃了古代朴素辩证法自然观的直观性、思辨性和猜测性，强调经验和实证的方法，主张用分析还原的方法去研究对象，这种研究方法对自然科学的发展是完全必要的。但是，它用纯粹力学的观点来考察和解释自然界的一切现象，认为自然界是一部机器，把自然界各种运动形式归结为机械运动。否认有机界与无机界，人类社会与自然界之间的差别。认为自然界运动只是永远绕着一个圆圈旋转，具有完整的秩序，不存在偶然性，而运动只有数量的增减和场所的变更，其变化的原因在于物质外部即外力的推动。这种观点与古代朴素辩证法自然观相比，显然是一种倒退。它给人们留下了一种习惯，即孤立地考察自然界的事物和过程，撇开它广泛的总的联系，不把自然界看作运动的，而是看作静止的；不是看作本质上变化的，而是看作永恒不变的；不是看作活的而是看作死的。这种观点和方法被移植到哲学中，形成了形而上学的思维方式，形成了机械论形而上学的自然观。

3.辩证唯物主义自然观

18世纪末至19世纪末，自然科学从搜集经验材料进入系统整理材料和理论概括阶段。在天文学、地质学、物理学、化学、生物学五大学科八个方面，涌现出一系列重大发现。特别是物理学的两次重大的理论综合（能量守恒与转化定律，电磁转化理论的建立）和生物学的两次大的理论综合（细胞学说和生物进化论的建立），深刻地揭示了自然界的普遍联系、运动变化和发展的辨证性质，从而使辩证唯物主义自然观取代机械论形而上学自然观成为历史的必然。

马克思和恩格斯科学地总结了当时自然科学的最新成就，继承了古希腊自然观中的辩证法观点，克服了机械唯物主义自然观的形而上学性质，批判地吸取了德国古典哲学的思想，特别是黑格尔的辩证法思想，创立了辩证唯物主义自然观。

辩证唯物主义自然观认为，自然界是物质的，这种物质性是客观存在的，它是人类即自然界的产物本身赖以生长的基础，意识和思维是物质高度发展的产物，在自然界和人以外，不存在任何东西。辩证唯物主义自然观认为，整个自然界是一个普遍联系和相互作用的整体，它在永恒的流动和循环中运动着；自然界的一切现象都是矛盾的统一体，它们既是对立的，又是统一的，并且在一定条件下相互转化，由此推动自然界的运动和发展；自然界的各种运动形式是相互转化的过程，是一个伟大的基本过程，对自然的全部认识，都综合于这个过程的认识中。

辩证唯物主义自然观认为，自然界的物质结构层次是无限的，物质处于永恒的运动之中，运动无论在量上还是在质上都是不灭的，时间和空间是物质运动的基本形式，自然界的运动是有规律的。

辩证唯物主义自然观的创立，实现了自然观发展史上的革命性变革，为科学与技术发展提供了世界观、认识论、方法论与价值论的理论前提，为马克思主义的科学观、科学方法论以及科学与社会的研究奠定了理论基础，为自然科学与人的科学的结合提供了理论依据。辩证唯物主义自然观是批判的、革命的，它必须随着科学的发展而丰富、发展它的内容和观点。

二、系统自然观的产生和基本思想

系统自然观是辩证唯物主义自然观的发展，它根植于相对论、量子力学、分子生物学和系统论、控制论、信息论、耗散结构理论、协同论、突变论、混沌论等为代表的系统科学基础之上。相对论否定了牛顿的绝对时空观，揭示了时间与空间不能离开物质而独立存在，时空的结构与性质取决于物质分布，提出了质量与能量的辩证联系。量子力学标志着对微观世界认识的深入，揭示了连续性与间断性，波动性与粒子性的辩证统一，突现了量子现象的整体性，打破了机械决定论的观念。它反映了人和自然相互作用的特征，表明了人只有借助于仪器才能认识自然物，人只有在同自然的相互作用中，才能达到认识自然的目的；人是作为自然界的一部分参与到自然现象中的。分子生物学由细胞水平深入到分子水平。分子生物学表明，所有的生物，都有着共同的遗传物质——核酸，而核酸也有共同的核苷酸链的分子结构和基本相同的遗传机制；在生物大分子层次上，揭示了生物界基本结构和生命活动的高度一致性。系统论从“系统”的观点看自然界，把对象作为组织性、复杂性系统，从整体上进行研究，揭示了自然界物质系统的整体性、层次性、动态性和开放性。非平衡系统自组织理论不仅指出了自然界演化是自组织的、自己运动的，而且揭示了自然演化的自组织机制、分形理论和混沌理，提供了一种关于系统演化的分叉与混沌方式，它把简单性与复杂性、有序性与无序性、确定性与随机性、必然性与偶然性统一在新的、更为深广的自然图景中。

系统自然观最深层、最基本的内涵和思想是：它揭示了自然系统不仅存在着，而且在演化着；这种演化从模糊到精确，从无序到有序；自然界不仅是简单的、线性的，而且是复杂的、非线性的；自然界是联系与转化、模糊与精确的、简单与复杂的辩证统一。

1.联系与转化的统一

在经典力学和量子力学中，它们的基本物理定律，无论是牛顿的运动方程还是薛定谔方程，对于时间来说，都是对称的、可逆的，过去和未来没有差别。热力学第二定律描述了时间的不可逆性，非平衡自组织理论将热力学定律的时间之矢与动力学系统的复杂性、不可逆性联系起来，使时间从一个外部的参量转变为自然演化的内部尺度，指出了“时间之矢”是与物理系统相联系的属性，表明了自然科学从存在的科学走向演化的科学。自然界的任何“实体”与实体都是相互联系的，整个自然界是相互联系的“整体”，是一个过程的集合体。这个过程就是相互联系、相互转化的过程。普里高津说：“他之所以把自己的理论定为耗散结构，为的是强调在这种情况中，一方面是结构的有序，另一方面是耗散或消费，这二者之间看上去是悖论的密切联系。”⁽¹⁾不可逆过程可以导致有序结构的破坏，也可以导致有序结构的产生。因此，与不可逆过程相联系的时间箭头可以指向进化的方向，也可以指向退化的方向，自然界正是在这种联系与转化的统一中运动着。(www.xing528.com)

2.模糊与精确的统一

近代科学的产生和发展，是从研究线性系统这种简单的对象开始的，物理学研究没有摩擦的理想的摆、理想流体等，数学研究的线性、函数、线性方程等。线性科学在理论和实践上都有其光辉的成果，迄今为止，许多令人注目的重大理论和技术创造都是线性科学的贡献。线性科学成功地解决了自然中存在的大量的、精确性的线性问题。但在线性科学发展的同时，也在自然观上形成了一种线性观，即把线性系统视为客观世界的常规现象、正常状态或本质特征，把非线性系统视为例外情形、病态现象或非本质特征，认为只有线性现象才有普遍规律，非线性现象没有普遍规律。20世纪70年代至80年代，非平衡自组织理论的建立，特别是分形理论、混沌理论对非线性问题的研究，刮起了非线性风暴，使人们终于认识到现实世界中的模糊的非线性的问题，不是少见的例外，而是普遍现象；线性问题才是少见的例外。非线性的特性不是细枝末节而是基本特征和本质的存在，线性特征才是非本质的存在和次要方面，线性系统只不过是一部简单非线性系统在一定条件下的近似。自然界从观念上讲，是模糊与精确的辩证统一。从方法上讲，是线性与非线性的辩证统一。从认识论上讲，自然界就是在不断的由模糊转化为精确中，不断地被人类所认识。

3.简单与复杂的统一

17世纪以来，近代自然科学的发展强调在实验基础上的分析和解剖，把复杂的系统分解为简单的要素来研究，取得了巨大的成功。千方百计地化繁为简，是科学发展的一种推动力，久而久之，在人们思想上形成了一条重要的方法论原则——简单性原则。简单性原则对于今天的科学研究，仍具有重大意义。但是，片面强调事物简单性的方面，忽视否认事物的复杂性和整体性，就会导致简单性倾向。把一切运动归之为机械运动的机械论，就是这种简单化的结果。从20世纪60年代以来，自然科学把注意力转向现实世界的复杂性系统，研究非线性的、非平衡态的、无规则的、无序的、不确定的、不可逆的，越来越多地深刻地揭示了自然界复杂性的一面，表明一个复杂的系统，不能被看作许多要素的简单组合，而是存在着要素之间反馈、自催化、自组织的相互联系和协同作用。从认识论上讲，我们必须注意简单性与复杂性的统一，追求简单性与复杂性的相互结合，从方法论上讲，解决如何把复杂问题简单化。

三、系统自然观确立的意义

1.丰富发展了辩证唯物主义自然观

运用系统自然观分析自然界的存在、自然界的运动变化和发展，我们对自然界的认识得到了如下一些观念。

（1）自然界是物质的，物质以多样性的形式存在着，物质是以系统方式存在的有机整体，整体性是自然界最基本的属性。自然界的物质系统从纵向看，是有不同层次构成的，从要素之间的相互关系的横向看，它们是有结构的。世界的统一性表现为系统客体的物质代谢能量转换和信息传递的相互依赖、相互补充，即物质、能量、信息三个基本要素的统一性。这些观念丰富、深化了辩证唯物主义物质观。

（2）自然界的任何物质系统都具有开放性、动态性和组织性。开放性表现在：自然界的一切物质客体都在不断进行物质、能量、信息的交换，交换双方或大或小地发生变化，这就是运动；不同外界发生物质、能量和信息交换的封闭系统是不存在的。动态性和自组织性表现在：自然界的物质系统，不是被动的，而且主动的，它们能够自发地或自主地有序化、组织化和系统化。这些都具体地、生动地阐明了物质运动形式的多样性，运动是物质存在的方式，物质客体的相互作用是运动的源泉，极大地丰富和深化了辩证唯物主义的运动观。

（3）自然界的演化是建立在时间不可逆基础上的“时间之矢”，是与物理系统相互联系的内部属性，以系统、要素、结构、功能、层次结构，有序、无序、整体等概念，对物质存在的空间形式、物质的广延性作了定性和定量的描述，更具体、生动地阐明了空间和时间是物质存在的基本形式，空间时间与物质相互联系，质量与能量相互联系、不可分割的思想。在分析自然界演化中，同时揭示了自然界循环、发展中的有序与无序、进化与退化的辩证统一，进一步丰富和深化了辩证唯物主义“时空观”。

2.提供了系统思考方式

系统自然观，是以系统的观念认识自然而形成的对自然界的总看法、总观点，属于观念形态。系统思考方式以系统自然观为指导思想，形成的一种探索组织性、复杂性的思维——系统思考方式，它更具有方法论性质。从自然观的角度看待系统思考方式，运用系统思考方式应把握的基本原则是：

（1）从整体出发，对事物进行综合研究，然后进行综合指导，对事物的组成部分进行分析，探讨它们之间的内在联系，最后，又在分析的基础上回到整体的综合研究。

（2）明确系统的特性之一——非加和性关系，即系统的整体功能不同于要素的简单相加。人们认识系统，就在于找出这种系统的性质，构造一个新系统，就在于有利于这种非加和性来实现某种新功能。

（3）运用系统思考方式研究的系统，必须是动态开放的系统。系统处于一定的环境之中，它与外界环境有密切联系。任何系统要得到自身的发展，必定是与环境不断进行物质、能量和信息的交换。

（4）对一些具体系统的研究，侧重于无序，不稳定性，不平衡性，非线性方面。

【注释】

(1)普里高津《从混沌到有序》，上海译文出版社，1987年版，第187页。